JP2009135477A - Heat exchanger - Google Patents

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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a heat exchanger capable of excellently providing the water tightness of the flow channel of cooling water. <P>SOLUTION: For an upper case 4 and radiation fins 3 comprising the upper case 4 and the radiation fins 3 erected on the upper case 4 and a lower case 5 which is planar and has a flow channel part 52 recessed from a reference surface 51, the radiation fins 3 out of the flow channel are cut off and the upper case 4 and the reference surface 51 of the lower case 5 are bonded so as to dispose the remaining radiation fins 3 inside the flow channel 21. <P>COPYRIGHT: (C)2009,JPO&INPIT

Description

本発明は、主に直交流の変換を行うインバーターの冷却に用いられる熱交換器の技術分野に属する。   The present invention belongs to the technical field of heat exchangers used mainly for cooling inverters that perform cross-flow conversion.

従来では、平坦な底部を有する鍋型のケーシングの開口をベースプレートで閉塞し、内部にインナーフィンを配置し、閉塞した内部に冷却水を流すことにより、サイリスタや各種電力用コンデンサ等の冷却を行っている。なお、ケーシングとベースプレート、インナーフィンはろう付けで固定されている（例えば、特許文献１参照。）。   Conventionally, the opening of a pan-shaped casing having a flat bottom is closed with a base plate, inner fins are arranged inside, and cooling water is allowed to flow inside the closed inside to cool thyristors and various power capacitors. ing. The casing, the base plate, and the inner fin are fixed by brazing (see, for example, Patent Document 1).

また、アルミダイキャスト等の鋳造工程により製造したケース体の設置面に溝として設けられた冷却水通路の内壁から突出させて多数のフィンを機械加工で設け、この冷却水通路を部材で閉塞し、冷却水を冷却水通路に流すことにより冷却を行っているものもある（例えば、特許文献２。）。
特開２００２−１７０９１５号公報（第２−４頁、全図） 特開２００７−２０２３０９号公報（第２−１１頁、全図） Also, a large number of fins are provided by machining from the inner wall of the cooling water passage provided as a groove on the installation surface of the case body manufactured by a casting process such as aluminum die casting, and the cooling water passage is closed with a member. Some cooling is performed by flowing cooling water through the cooling water passage (for example, Patent Document 2).
JP 2002-170915 A (page 2-4, full view) JP 2007-202309 A (page 2-11, all figures)

このように、従来にあっては、製造工数がかかることにより製造コストが高いという問題があった。   As described above, conventionally, there is a problem that the manufacturing cost is high due to the increase in the number of manufacturing steps.

本発明は、上記問題点に着目してなされたもので、その目的とするところは、製造コストを低くしつつ、熱交換性能と液密性能を充分に確保することができる熱交換器を提供することにある。   The present invention has been made paying attention to the above-mentioned problems, and its object is to provide a heat exchanger that can sufficiently secure heat exchange performance and liquid tightness performance while reducing manufacturing costs. There is to do.

上記目的を達成するため、本発明では、基板及び、前記基板に立設した熱交換促進部からなる第１部材と、板材状で基端面から凹んだ流路が形成された第２部材を、前記流路外となる前記熱交換促進部を切除し、残存する前記熱交換促進部が前記流路内に配置されるように、前記第１部材と前記第２部材の基端面が接合される、ことを特徴とする。   In order to achieve the above object, in the present invention, a substrate, a first member composed of a heat exchange promoting portion erected on the substrate, and a second member formed with a plate-like channel and recessed from the base end surface, The heat exchange promotion part outside the flow path is cut out, and the base end surfaces of the first member and the second member are joined so that the remaining heat exchange promotion part is disposed in the flow path. It is characterized by that.

よって、本発明にあっては、製造コストを低くしつつ、熱交換性能と液密性能を充分に確保することができる。   Therefore, in the present invention, it is possible to sufficiently secure the heat exchange performance and the liquid tightness performance while reducing the manufacturing cost.

以下、本発明の熱交換器を実現する実施の形態を、請求項１，２，４，５，６，１０に係る発明に対応する実施例１と、請求項１，３に係る発明に対応する実施例２と、請求項１，７に係る発明に対応する実施例３と、請求項１，４，５，６，８，９に係る発明に対応する実施例４に基づいて説明する。   Hereinafter, the embodiment for realizing the heat exchanger of the present invention corresponds to the first embodiment corresponding to the invention according to claims 1, 2, 4, 5, 6 and 10, and the invention according to claims 1 and 3. Example 2 corresponding to the invention according to claims 1 and 7 and Example 4 corresponding to the invention according to claims 1, 4, 5, 6, 8, and 9 will be described.

まず、構成を説明する。
図１は実施例１の熱交換器の平面図である。図２は実施例１の熱交換器の正面図である。図３は図１のＡ−Ａ断面図である。
実施例１では、車両の駆動に用いるインバーターにおいて、電源供給を行うパワーモジュール１を熱交換器２により冷却する。パワーモジュール１と熱交換器２との組付け構造については後述する。
熱交換器２は、放熱フィン３、アッパーケース４、ロワケース５を主要な構成とし、図１〜図３に示す流路２１に冷却水を流すことにより冷却を行うものである。 First, the configuration will be described.
FIG. 1 is a plan view of the heat exchanger according to the first embodiment. FIG. 2 is a front view of the heat exchanger according to the first embodiment. 3 is a cross-sectional view taken along the line AA in FIG.
In the first embodiment, a power module 1 that supplies power is cooled by a heat exchanger 2 in an inverter used for driving a vehicle. The assembly structure of the power module 1 and the heat exchanger 2 will be described later.
The heat exchanger 2 has a heat radiating fin 3, an upper case 4, and a lower case 5 as main components, and performs cooling by flowing cooling water through a flow path 21 shown in FIGS.

図４は実施例１の放熱フィンが設けられたアッパーケースの平面図である。図５は実施例１の放熱フィンが設けられたアッパーケースの正面図である。
放熱フィン３は、アッパーケース４の下面から下方に突出した矩形の舌片である。図１、図２に示すように同じ方向を長手方向として、所定の間隔で複数配置されたものである。実施例１ではアッパーケース４から押し出し工法により形成されたものとする。
実施例１において、放熱フィン３、アッパーケース４はアルミを材質とするものとする。放熱フィン３は、アッパーケース４と一体にアルミで形成されるため高い伝熱性を有し、熱交換する表面積を広くすることにより熱交換を促進する。 FIG. 4 is a plan view of the upper case provided with the heat dissipating fins of the first embodiment. FIG. 5 is a front view of the upper case provided with the heat dissipating fins of the first embodiment.
The heat radiating fins 3 are rectangular tongue pieces protruding downward from the lower surface of the upper case 4. As shown in FIG. 1 and FIG. 2, the same direction is the longitudinal direction, and a plurality of them are arranged at a predetermined interval. In Example 1, it shall be formed from the upper case 4 by the extrusion method.
In the first embodiment, the radiating fins 3 and the upper case 4 are made of aluminum. Since the radiating fins 3 are formed of aluminum integrally with the upper case 4, the radiating fins 3 have high heat conductivity, and promote heat exchange by increasing the surface area for heat exchange.

アッパーケース４は、矩形板状のアルミ部材であり、下面には放熱フィン３が複数配列して設けられる。そして、放熱フィン３が設けられている範囲が、冷却水の流路２１の上壁となる。
放熱フィン３、アッパーケース４についてさらに説明する。
図６は実施例１の放熱フィンがアッパーケースに押し出し工法で設けられた状態を示す説明平面図である。図７は実施例１の放熱フィンがアッパーケースに押し出し工法で設けられた状態を示す説明正面図である。 The upper case 4 is a rectangular plate-like aluminum member, and a plurality of heat radiation fins 3 are arranged on the lower surface. And the range in which the radiation fin 3 is provided becomes the upper wall of the flow path 21 of the cooling water.
The radiating fin 3 and the upper case 4 will be further described.
FIG. 6 is an explanatory plan view showing a state in which the heat dissipating fins of Example 1 are provided on the upper case by an extrusion method. FIG. 7 is an explanatory front view showing a state in which the heat dissipating fins of Example 1 are provided on the upper case by an extrusion method.

アッパーケース４に放熱フィン３を設ける場合には、図６、図７に示すように、アッパーケース４の下面全体に放熱フィン３が同じ長手方向で所定の間隔となるように設ける。このように均一に放熱フィン３を設けることにより、偏って押し出し形状を複雑にすることなく、流路２１の変更機種への対応高く、放熱フィン３が設けられる。
そして、図６、図７に示す１面に設けた放熱フィン３の不要部分を切除することにより、つまり流路２１の部分以外を切除することにより図４、図５に示す放熱フィン３が形成される。 When the radiating fins 3 are provided on the upper case 4, the radiating fins 3 are provided on the entire lower surface of the upper case 4 so as to have a predetermined interval in the same longitudinal direction as shown in FIGS. 6 and 7. By providing the radiating fins 3 uniformly in this way, the radiating fins 3 are provided with high compatibility with the changed model of the flow path 21 without making the extrusion shape unevenly biased.
Then, by removing unnecessary portions of the heat radiating fins 3 provided on one surface shown in FIGS. 6 and 7, that is, by cutting out portions other than the flow path 21, the heat radiating fins 3 shown in FIGS. 4 and 5 are formed. Is done.

図８は実施例１の熱交換器のロワケースの平面図である。図９は実施例１の熱交換器のロワケースの正面図である。
ロワケース５は、矩形板状の上面を基端面５１とし、基端面５１から凹むようにして流路部５２が形成されている。流路部５２は、長手方向に伸びる直進部５２１と、曲がり部５２２からなり、蛇行する流れとなる形状である。
ここで、実施例１の放熱フィン３は、流路部５２の直進部５２１に収容される部分のみに設けるものとし、曲がり部５２２に収容される部分は切除される。 FIG. 8 is a plan view of the lower case of the heat exchanger according to the first embodiment. FIG. 9 is a front view of the lower case of the heat exchanger according to the first embodiment.
The lower case 5 has a rectangular plate-like upper surface as a base end surface 51, and a flow path portion 52 is formed so as to be recessed from the base end surface 51. The flow path part 52 includes a straight part 521 extending in the longitudinal direction and a bent part 522, and has a shape that forms a meandering flow.
Here, the radiating fins 3 according to the first embodiment are provided only in a portion accommodated in the straight portion 521 of the flow path portion 52, and a portion accommodated in the bent portion 522 is cut off.

さらにロワケース５には、図８において正面側となる側面から内部の流路部５２の始端部及び終端部と連通する連通路５３，５４を設けるようにし、冷却水の取り入れ口、排出口とする。
また、流路部５２を蛇行させるよう流路を仕切るロワケース５の部分は、図８に示すように、直線状に設けるのみでなく、直線を途中で斜めにし、次の直線に移る言わばオフセットするように設けて、冷却水の流量や流速を変更する部分を設けるようにすればよい。 Further, the lower case 5 is provided with communication passages 53 and 54 that communicate with the start and end portions of the internal flow passage portion 52 from the side surface that is the front side in FIG. .
Further, as shown in FIG. 8, the portion of the lower case 5 that divides the flow path so as to meander the flow path portion 52 is not only provided in a straight line, but is also offset so that the straight line is slanted and moved to the next straight line. Thus, a portion for changing the flow rate and flow rate of the cooling water may be provided.

次に、アッパーケース４とロワケースの組付構造、及びパワーモジュールの取付構造について説明する。
図１０は実施例１の熱交換器にパワーモジュールを取り付けてインバーターで用いる状態を示す説明断面図である。図１１は実施例１の熱交換器にパワーモジュールを取り付けてインバーターで用いる状態の説明分解図である。なお、パワーモジュール１については、内部構造を省略した断面形状で図に示す。
実施例１では、図１〜図３、図１０、図１１に示すようにアッパーケース４の下面に突出するように設けられている放熱フィン３が、ロワケース５の流路部５２内に収容されるようにして、アッパーケース４の下面とロワケース５の上面である基端面５１を当接させる。 Next, the assembly structure of the upper case 4 and the lower case and the mounting structure of the power module will be described.
FIG. 10 is an explanatory cross-sectional view showing a state in which a power module is attached to the heat exchanger of Example 1 and used in an inverter. FIG. 11 is an explanatory exploded view of a state in which a power module is attached to the heat exchanger of Example 1 and used in an inverter. In addition, about the power module 1, it shows in a figure with the cross-sectional shape which abbreviate | omitted the internal structure.
In the first embodiment, as shown in FIGS. 1 to 3, 10, and 11, the radiating fins 3 provided so as to protrude from the lower surface of the upper case 4 are accommodated in the flow path portion 52 of the lower case 5. In this manner, the lower surface of the upper case 4 and the base end surface 51 which is the upper surface of the lower case 5 are brought into contact with each other.

そして、摩擦攪拌接合工法により、水密性のある流路２１を形成するように、アッパーケース４とロワケース５を接合する。
摩擦攪拌接合は、例えば特開２００２−２１０５７０公報に示すように、２つの被接合部材の合わせ部分にピンを回転させながら移動することにより、摩擦熱により母材を攪拌させる接合方法である。これにより溶かし込み材や余肉を有することなく接合を行える。
実施例１では、ロワケース５の流路部５２の開口端となる上端部に、基端面５１から矩形に凹んだ部分を設け、そこにアッパーケース４の矩形板状部分を嵌合させるようにし、流路２１を形成しない重なり部分で摩擦攪拌接合を行うように、摩擦攪拌接合部２２を設けるようにする。つまり熱交換器２は、図２に示すようにロワケース５の基端面５１にアッパーケース４の下面を合わせる構造でも、このように、ロワケース５に設けた凹んだ部分にアッパーケース４を嵌合させるものであってもよい。 And the upper case 4 and the lower case 5 are joined so that the water-tight flow path 21 may be formed by a friction stir welding method.
Friction stir welding is a joining method in which a base material is agitated by frictional heat, for example, as shown in Japanese Patent Application Laid-Open No. 2002-210570, by moving a pin to a mating portion of two members to be joined. Thereby, it can join, without having a melting material and surplus.
In the first embodiment, the upper end portion which is the opening end of the flow path portion 52 of the lower case 5 is provided with a portion recessed in a rectangular shape from the base end surface 51, and the rectangular plate-like portion of the upper case 4 is fitted therein, The friction stir welding portion 22 is provided so that the friction stir welding is performed at the overlapping portion where the flow path 21 is not formed. That is, the heat exchanger 2 is configured to fit the upper case 4 into the recessed portion provided in the lower case 5 even in the structure in which the lower surface of the upper case 4 is aligned with the base end surface 51 of the lower case 5 as shown in FIG. It may be a thing.

このようにして、内部に放熱フィン３を備えた流路２１を形成した熱交換器２のアッパーケース４の上面に、パワーモジュール１を載せるように配置する。
パワーモジュール１には締結用孔１１を設けておくようにし、アッパーケース４の締結用孔１１と重なる位置には貫通孔４１を設けておくようにし、ロワケース５の締結用孔１１と重なる位置にはねじ孔５５を設けておくようにする。
そして、ボルト６を締結用孔１１と貫通孔４１に貫通させ、ねじ孔５５に締結するようにして、パワーモジュール１を熱交換器２に取り付ける。すると、パワーモジュール１の底面がアッパーケース４の上面に面接した状態となる。 In this way, the power module 1 is arranged so as to be placed on the upper surface of the upper case 4 of the heat exchanger 2 in which the flow path 21 including the heat radiation fins 3 is formed.
The power module 1 is provided with a fastening hole 11, a through hole 41 is provided at a position overlapping the fastening hole 11 of the upper case 4, and a position overlapping the fastening hole 11 of the lower case 5. Is provided with a screw hole 55.
Then, the power module 1 is attached to the heat exchanger 2 such that the bolt 6 passes through the fastening hole 11 and the through hole 41 and is fastened to the screw hole 55. Then, the bottom surface of the power module 1 comes into contact with the top surface of the upper case 4.

作用を説明する。
[パワーモジュールの冷却作用]
実施例１の熱交換器２では、連通路５３に冷却水を注入し，連通路５４から冷却水を排水させる。この冷却水は、例えばインバーターが車両の駆動に用いられるものとすれば、空調システム、あるいは別個に設けられる冷却システムから冷却水を得るようにし、供給される冷却水が冷却に有効な状態になるよう循環されるものとする。実施例１では冷却水として説明するが、冷媒であればよい。 The operation will be described.
[Power module cooling]
In the heat exchanger 2 of the first embodiment, cooling water is injected into the communication path 53 and the cooling water is drained from the communication path 54. For example, if the inverter is used for driving the vehicle, the cooling water is obtained from an air conditioning system or a separately provided cooling system, and the supplied cooling water is in an effective state for cooling. It shall be recirculated. Although the first embodiment will be described as cooling water, any refrigerant may be used.

冷却水は連通路５３から流路２１のロワケース５の直進部５２１の部分を直進する。この直進部５２１の部分では、放熱フィン３により表面積広く熱交換が行われ、熱交換が促進される。また、この直進部５２１の部分では、放熱フィン３により複数の小流路が並列し、互いの小流路同士はあまり流通しない状態となる。
そして、流路２１のロワケース５の曲がり部５２２の部分では、放熱フィン３が設けられていない部分であるので、曲がり部５２２の形状によりほぼ１８０°、流れの向きが変わる。そして、次の直進部５２１の部分へと流れる。このようにして、冷却水は蛇行して流れ、多くの水量が流れつつ流路２１内にあることにより、そして放熱フィン３により広い面積と接触することにより効率よく冷却が行われる。 The cooling water goes straight from the communication passage 53 through the straight portion 521 of the lower case 5 of the flow path 21. In the straight part 521, heat exchange is performed with a large surface area by the heat radiating fins 3, and heat exchange is promoted. Further, in the straight portion 521, a plurality of small flow paths are arranged in parallel by the heat radiating fins 3, so that the small flow paths do not circulate so much.
Since the bent portion 522 of the lower case 5 of the flow path 21 is a portion where the heat radiating fins 3 are not provided, the flow direction changes by approximately 180 ° depending on the shape of the bent portion 522. Then, the flow proceeds to the next straight part 521. In this way, the cooling water flows meandering, and cooling is efficiently performed by being in the flow path 21 while a large amount of water is flowing, and by coming into contact with a large area by the radiating fins 3.

また、冷却の際には、アッパーケース４の上面に冷却対象物であるパワーモジュール１が面接していることになる。そのため、放熱フィン３の冷却は同じ部材の熱伝達によりアッパーケース４の上面で行われることになり、非常に効率がよい。
また、放熱フィン３をアッパーケース４からの押し出し成形とすることより、アッパーケース４はアルミ鋳物品より材質特性上、熱伝導率が向上し、放熱フィン３の形状を単純化しても放熱性能を維持でき、通水抵抗の低減を図る放熱フィン３の形状にすることができる。
さらに、放熱フィン３をアッパーケース４からの押し出し成形とすることより、アルミ鋳物品とするよりもファイン形状化、つまり、薄肉、低ピッチにすることが可能になる。そのため、フィン形状を単純化しても放熱性能を維持することができ、通水抵抗も低減される。 Further, at the time of cooling, the power module 1 that is a cooling object is in contact with the upper surface of the upper case 4. Therefore, cooling of the radiation fins 3 is performed on the upper surface of the upper case 4 by heat transfer of the same member, which is very efficient.
In addition, the heat radiation fin 3 is formed by extrusion from the upper case 4, so that the upper case 4 has improved material thermal conductivity in terms of material characteristics than an aluminum cast product, and even if the shape of the heat radiation fin 3 is simplified, the heat radiation performance is improved. The shape of the radiation fin 3 can be maintained and can reduce the water flow resistance.
Further, by forming the radiating fins 3 by extrusion from the upper case 4, it is possible to achieve a finer shape, that is, to have a thinner wall and a lower pitch than when an aluminum cast product is used. Therefore, even if the fin shape is simplified, the heat dissipation performance can be maintained, and the water flow resistance is also reduced.

[不具合なく水密性の良好な接合を得る作用]
実施例１の熱交換器では、アッパーケース４とロワケース５の接合を、摩擦攪拌接合により行う。そのため、アッパーケース４とロワケース５の一方、または両方をアルミダイキャスト製としても、溶接時の高温割れや、ブローホールの溶接時の膨れ（膨張・破裂）等を生じることがなく、良好な水密性を得ることができる。
摩擦攪拌接合は、接合とともにシールも可能であることから、パッキン、Ｏリング、液状ガスケット等のシール材や取り付け用ネジ等を省くことが可能となり、部品点数削減と組み付け加工工数低減を得ることになる。
また、摩擦攪拌接合は、接合時の発生温度を低く抑えることができ、且つ加工温度に曝される部位を少なくすることができるために熱歪みが少なく、アッパーケース４及びロワケース５の歪みを無視できるレベルにする。 [Action to obtain a watertight joint without defects]
In the heat exchanger of Example 1, the upper case 4 and the lower case 5 are joined by friction stir welding. Therefore, even if one or both of the upper case 4 and the lower case 5 are made of aluminum die-casting, there is no hot cracking during welding and no blistering (expansion / bursting) during welding of the blowhole, and good watertightness. Sex can be obtained.
Friction stir welding can be sealed together with bonding, so it is possible to omit seals such as packing, O-rings, and liquid gaskets, and mounting screws, thereby reducing the number of parts and the number of assembly processes. Become.
In addition, the friction stir welding can suppress the generated temperature at the time of welding and can reduce the number of parts exposed to the processing temperature, so there is little thermal distortion, and the distortion of the upper case 4 and the lower case 5 is ignored. Make it possible.

次に、効果を説明する。
実施例１の熱交換器にあっては、下記に列挙する効果を得ることができる。
(1)アッパーケース４及び、アッパーケース４に立設した放熱フィン３からなるアッパーケース４及び放熱フィン３と、板材状で基端面５１から凹んだ流路部５２が形成されたロワケース５を、流路外となる放熱フィン３を切除し、残存する放熱フィン３が流路２１の内部に配置されるように、アッパーケース４とロワケース５の基端面５１が接合されるため、製造コストを低くしつつ、熱交換性能と水密性能を充分に確保することができる。 Next, the effect will be described.
In the heat exchanger of Example 1, the effects listed below can be obtained.
(1) The upper case 4 and the upper case 4 and the heat radiating fins 3, which are radiating fins 3 erected on the upper case 4, and the lower case 5 having a plate-like shape and a channel portion 52 that is recessed from the base end surface 51 are formed. Since the base case surface 51 of the upper case 4 and the lower case 5 is joined so that the heat radiating fins 3 outside the flow path are cut out and the remaining heat radiating fins 3 are arranged inside the flow path 21, the manufacturing cost is reduced. However, sufficient heat exchange performance and water tightness performance can be secured.

(2)流路２１は、直進部５２１と曲がり部５２２で蛇行するよう形成され、曲がり部５２２に配置される放熱フィン３を切除したため、放熱フィン３が存在しない曲がり部５２２で良好に流れの方向をターンさせ、冷却効率を充分にする蛇行した流路２１の流れを実現することができる。   (2) The flow path 21 is formed so as to meander at the straight part 521 and the bent part 522, and the heat radiating fins 3 arranged in the bent part 522 are cut off. The flow of the meandering flow path 21 which turns a direction and makes cooling efficiency sufficient can be implement | achieved.

(4)アッパーケース４とロワケース５は、摩擦攪拌接合により接合したため、高温割れやブローホールの溶接時の膨れ等を生じることなく、水密性の良好な接合を行うことができる。   (4) Since the upper case 4 and the lower case 5 are joined by friction stir welding, they can be joined with good water tightness without causing high-temperature cracking or blistering during blow hole welding.

(5)ロワケース５、又はアッパーケース４とロワケース５は、アルミダイキャストにより形成されたものであるため、コストを低く抑え、高い生産性で熱交換器２を製造することができる。   (5) Since the lower case 5 or the upper case 4 and the lower case 5 are formed by aluminum die casting, the heat exchanger 2 can be manufactured with low cost and high productivity.

(6)アッパーケース４の外周面を冷却面にしたため、放熱フィン３を設けた部材を冷却面とし、効率よく冷却を行うことができる。   (6) Since the outer peripheral surface of the upper case 4 is a cooling surface, the member provided with the heat radiation fins 3 can be used as a cooling surface to efficiently perform cooling.

(10)アッパーケース４とロワケース５に分割し、アッパーケース４を、板状部分と、板状部分から放熱フィン３を立設させて一体に形成し、ロワケース５を、基端面５１から凹んだ形状の流路部５２を形成させた板状材で形成し、アッパーケース４とロワケース５を接合した際に、流路外となるアッパーケース４の放熱フィン３を切除し、残存する放熱フィン３が流路内に配置されるように、アッパーケース４とロワケース５の基端面を接合するため、製造コストを低くしつつ、熱交換性能と水密性能を充分に確保することができる。   (10) The upper case 4 and the lower case 5 are divided, and the upper case 4 is formed integrally with the plate-like portion and the radiating fin 3 standing from the plate-like portion, and the lower case 5 is recessed from the base end face 51. When the upper case 4 and the lower case 5 are joined, the heat dissipating fins 3 of the upper case 4 that are outside the flow passages are cut off and the remaining heat dissipating fins 3 are formed. Since the base end surfaces of the upper case 4 and the lower case 5 are joined so as to be disposed in the flow path, it is possible to sufficiently ensure heat exchange performance and water tightness performance while reducing manufacturing costs.

実施例２の熱交換器は、冷却水の流路の曲がり部においても放熱フィンがあるようにし、その下方の深い部分で流れをターンさせるようにした例である。
構造を説明する。
図１２は実施例２の熱交換器の平面図である。図１３は実施例２の熱交換器の正面図である。図１４は図１２のＢ−Ｂ断面図である。図１５は図１２のＣ−Ｃ断面図である。 The heat exchanger according to the second embodiment is an example in which there are radiating fins even in the bent portion of the flow path of the cooling water, and the flow is turned at a deep portion below the fin.
The structure will be described.
FIG. 12 is a plan view of the heat exchanger according to the second embodiment. FIG. 13 is a front view of the heat exchanger according to the second embodiment. 14 is a cross-sectional view taken along line BB in FIG. 15 is a cross-sectional view taken along the line CC of FIG.

実施例２では、図１２、図１４に示すように、放熱フィン３は、曲がり部５２２においても存在するよう長手方向を長くする。なお、放熱フィン３の高さは同じとし、長手方向に延長したものにする。
まず、放熱フィン３のアッパーケース４の流路側面からの先端まで、言い換えると、放熱フィン３の基端から先端までの距離をｈとする。さらに、ロワケース５の流路部５２の曲がり部５２２において、基端面５１から曲がり部５２２の底となる壁面までの距離、言い換えると曲がり部５２２の深さ距離をＨとする。
そして、この距離Ｈが距離ｈより大きくなるように曲がり部５２２の深さを深くするロワケース５の形状にする（図１５参照）。 In the second embodiment, as shown in FIGS. 12 and 14, the heat dissipating fin 3 is elongated in the longitudinal direction so that it also exists in the bent portion 522. In addition, the height of the radiation fin 3 shall be the same, and shall be extended in the longitudinal direction.
First, the distance from the flow path side surface of the upper case 4 of the radiating fin 3 to the tip, in other words, the distance from the base end to the tip of the radiating fin 3 is h. Further, in the bent portion 522 of the flow path portion 52 of the lower case 5, the distance from the base end surface 51 to the wall surface serving as the bottom of the bent portion 522, in other words, the depth distance of the bent portion 522 is set to H.
Then, the lower case 5 is shaped to increase the depth of the bent portion 522 so that the distance H is greater than the distance h (see FIG. 15).

作用を説明する。
[放熱効率を向上させる作用]
実施例２の熱交換器では、ロワケース５の曲がり部５２２の部分の流路２１において、放熱フィン３を設けるようにする。これにより、放熱フィン３の熱交換面積が大きくなるため、冷却効率が向上する。
そして、放熱フィン３の深さ方向の距離ｈより、基端面５１から流路部５２の底までの深さ方向の距離Ｈが大きくなるようにする。 The operation will be described.
[Action to improve heat dissipation efficiency]
In the heat exchanger of the second embodiment, the radiating fins 3 are provided in the flow path 21 of the bent portion 522 of the lower case 5. Thereby, since the heat exchange area of the radiation fin 3 becomes large, cooling efficiency improves.
Then, the distance H in the depth direction from the base end face 51 to the bottom of the flow path portion 52 is made larger than the distance h in the depth direction of the heat radiation fin 3.

冷却水は、この放熱フィン３より深く、放熱フィン３に仕切られることがない下方位置で、流れ方向をターンし、徐々に深さが浅くなるようにして、放熱フィン３で複数に仕切られた次の直進部５２１へ流れていくようになる。
また、図１２、図１４に示すように、放熱フィン３の長手方向の端部と、曲がり部５２２の長手方向の壁面との間には、わずかに間隙を設けているので、ここでは、冷却水が下方に向かうようにして、下方で、流れ方向をターンさせる。 The cooling water is divided into a plurality of cooling fins 3 by turning in the flow direction at a lower position deeper than the radiation fins 3 and not partitioned by the radiation fins 3 so that the depth gradually decreases. It flows to the next straight part 521.
Also, as shown in FIGS. 12 and 14, a slight gap is provided between the longitudinal end of the radiating fin 3 and the longitudinal wall of the bent portion 522. Turn the flow direction downward, with the water going downwards.

このように、実施例２では、放熱フィン３の熱交換面積を増やすことができ、また、深さ方向でターンすることにより、熱交換器２内に位置する冷却水の量を増やすことができ、冷却水の冷却容量を増加させることができる。これにより実施例２の熱交換器２では、冷却効率が向上する。   Thus, in Example 2, the heat exchange area of the radiation fin 3 can be increased, and the amount of cooling water located in the heat exchanger 2 can be increased by turning in the depth direction. The cooling capacity of cooling water can be increased. Thereby, in the heat exchanger 2 of Example 2, cooling efficiency improves.

効果を説明する。
実施例２の熱交換器では、上記(1)の効果に加えて、以下の効果を有する。
(3)流路２１は、直進部５２１と曲がり部５２２で蛇行するよう形成され、曲がり部５２２では、基端面５１からの流路深さ距離Ｈが、放熱フィン３のアッパーケース４から先端までの距離ｈより大きいため、放熱フィン３の熱交換面積を大きくして冷却効率を向上でき、距離Ｈと距離ｈの差の部分により冷却水の流れ方向を変更させ、蛇行させて、蛇行により、より熱交換面積を大きくして充分な冷却を得るようにできる。 Explain the effect.
In addition to the effect (1), the heat exchanger of Example 2 has the following effect.
(3) The flow path 21 is formed to meander at the straight part 521 and the curved part 522, and the curved part 522 has a flow path depth distance H from the base end surface 51 from the upper case 4 to the tip of the radiating fin 3. Therefore, the heat exchange area of the radiating fin 3 can be increased to improve the cooling efficiency, the flow direction of the cooling water is changed by the difference between the distance H and the distance h, and the meandering is performed. The heat exchange area can be increased to obtain sufficient cooling.

実施例３は、曲がり部に、冷却水の流れが方向を変更しつつ流れることができる熱交換促進部を設けた例である。
構造を説明する。
図１６は実施例３の熱交換器における曲がり部の熱交換促進部の例の説明図である。図１７は実施例３の熱交換器における曲がり部の熱交換促進部の別の例の説明図である。
実施例３では、図１６に示すように、曲がり部５２２の部分で、アッパーケース４から放熱部３１（熱交換促進部）を立設する。
放熱部３１は、蛇行の直進部５２１の流れ方向に対して、斜めとなる矩形舌片状の小放熱部３１１を直進方向に複数配置し、これとハの字を形成するように、この斜め角度が逆となる矩形舌片状の小放熱部３１２を直進方向位置をずらして配置し、且つ個々が間隙を有するように設ける。そして、小放熱部３１１と小放熱部３１２で構成した列３１３を隣の列３１３を間隔を空けて並列させる配置にする。 Example 3 is the example which provided the heat exchange promotion part which the flow of a cooling water can flow changing a direction in the bending part.
The structure will be described.
FIG. 16 is an explanatory diagram of an example of a heat exchange promoting portion of a bent portion in the heat exchanger of the third embodiment. FIG. 17 is an explanatory diagram of another example of the heat exchange promoting portion of the bent portion in the heat exchanger of the third embodiment.
In Example 3, as shown in FIG. 16, the heat radiating part 31 (heat exchange promoting part) is erected from the upper case 4 at the bent part 522.
The heat dissipating part 31 has a plurality of rectangular tongue-shaped small heat dissipating parts 311 which are inclined with respect to the flow direction of the meandering rectilinear part 521, and is arranged so as to form a C-shape with this. The rectangular tongue-shaped small heat radiating portions 312 having opposite angles are arranged so as to be shifted in the straight direction and are provided so that each has a gap. And the row | line | column 313 comprised by the small heat radiating part 311 and the small heat radiating part 312 is arranged so that the adjacent row | line | column 313 may be paralleled at intervals.

また、放熱部３２として、図１７に示すものを設けてもよい。図１７に示す放熱部３２では、円柱状のピン３２１を、蛇行の直進部５２１の流れ方向に複数配置し、その隣りに、直進部５２１の流れ方向の位置をずらして、円柱状のピン３２２を、蛇行の直進部５２１の流れ方向に複数配置する。これを列３２３とし、同様に構成した列３２４を間隔を空けて並列させる配置にする。   Further, as the heat radiating section 32, the one shown in FIG. 17 may be provided. In the heat radiating section 32 shown in FIG. 17, a plurality of cylindrical pins 321 are arranged in the flow direction of the meandering rectilinear section 521, and the position of the rectilinear section 521 in the flow direction is shifted next to the cylindrical pins 322. Are arranged in the flow direction of the meandering straight portion 521. This is a column 323, and a column 324 having the same configuration is arranged in parallel with an interval.

作用を説明する。
[流れ方向の変更を許容しつつ熱交換を促進する作用]
実施例３の図１６の構成のものは、列３１３と列３１４の間を通るように直進方向の流れを許容する。そして、それぞれの列においては、小放熱部３１１と小放熱部３１２の間を通るようにすると、直進方向の流れと異なる方向へ流れることが可能となる。これにより、直進もターンも可能にしつつ、曲がり部５２２においても熱交換が促進するようにする。
また、図１７の構成のものは、列３２３と列３２４の間を通るように直進方向の流れを許容する。そして、それぞれの列においても、ピン３２１とピン３２２の間を通るようにすれば、直進方向に流れることができ、また、直進方向の流れと異なる方向へ流れることも可能となる。これにより、直進もターンも可能にしつつ、曲がり部５２２においても熱交換が促進するようにする。 The operation will be described.
[Action to promote heat exchange while allowing change of flow direction]
The configuration of FIG. 16 according to the third embodiment allows a flow in the straight direction so as to pass between the rows 313 and 314. And in each row | line, if it passes between the small heat radiating part 311 and the small heat radiating part 312, it will become possible to flow in the direction different from the flow of a straight advance direction. Accordingly, heat exchange is promoted also at the bent portion 522 while allowing straight movement and turning.
In addition, the configuration of FIG. 17 allows a flow in the straight direction so as to pass between the rows 323 and 324. In each row, if it passes between the pin 321 and the pin 322, it can flow in the straight direction, and can flow in a direction different from the flow in the straight direction. Accordingly, heat exchange is promoted also at the bent portion 522 while allowing straight movement and turning.

効果を説明する。
実施例３の熱交換器にあっては、上記(1)の効果に加えて、以下の効果を有する。
(7)流路２１は、ロワケース５の直進部５２１と曲がり部５２２で蛇行するよう形成され、曲がり部５２２の放熱部３２は、アッパーケース４に小放熱部３１１と小放熱部３１２又は、ピン３２１とピン３２２を複数立設する構成であり、且つ流れの直進と曲がりを許容するようそれぞれ間隙を有する配置にしたため、曲がり部５２２において、流れをターンさせて蛇行させるようにして充分な冷却を行うようにし、さらに、曲がり部５２２においても熱交換を促進させることができる。 Explain the effect.
In addition to the effect of (1) above, the heat exchanger of Example 3 has the following effect.
(7) The flow path 21 is formed to meander at the straight portion 521 and the bent portion 522 of the lower case 5, and the heat radiating portion 32 of the bent portion 522 is connected to the small heat radiating portion 311 and the small heat radiating portion 312 or the pin on the upper case 4. 321 and a plurality of pins 322 are arranged in a standing manner, and are arranged so as to allow the straight flow and the bending of the flow, so that sufficient cooling can be achieved by turning the flow and meandering at the bent portion 522. In addition, heat exchange can be promoted at the bent portion 522.

実施例４の熱交換器は、流路２１の流れのターンを１回とし、アッパーケース４へ設ける放熱フィン３の組を２条にした例である。
まず構成を説明する。
図１８は実施例４の熱交換器の平面図である。図１９は実施例４の熱交換器にパワーモジュールを取り付けてインバーターで用いる状態を示す説明断面図である。図２０は実施例４の熱交換器にパワーモジュールを取り付けてインバーターで用いる状態の説明分解図である。
実施例４では、図１８に示すように、流路２１の直線に流す部分を左右に設け、ターンを１回とし、左右１対となったパワーモジュール１を、流路２１の左右の直線部分に上下に対応させる配置にしている。 The heat exchanger according to the fourth embodiment is an example in which the flow of the flow passage 21 is set to one turn and two sets of the radiating fins 3 provided on the upper case 4 are provided.
First, the configuration will be described.
FIG. 18 is a plan view of the heat exchanger according to the fourth embodiment. FIG. 19 is an explanatory cross-sectional view showing a state in which a power module is attached to the heat exchanger of Example 4 and used in an inverter. FIG. 20 is an explanatory exploded view of a state in which a power module is attached to the heat exchanger of Example 4 and used in an inverter.
In Example 4, as shown in FIG. 18, the portions that flow in the straight line of the flow path 21 are provided on the left and right sides, the turn is performed once, and the left and right linear portions of the flow path 21 are connected to the power module 1. It is arranged to correspond to the top and bottom.

実施例４のアッパーケース４の構造を説明する。
図２１は実施例１の熱交換器の放熱フィンが設けられたアッパーケースの底面図である。図２２は実施例１の熱交換器の放熱フィンが設けられたアッパーケースの正面図である。図２３は実施例１の熱交換器の放熱フィンがアッパーケースに押し出し工法で設けられた状態を示す説明底面図である。 The structure of the upper case 4 of Example 4 will be described.
FIG. 21 is a bottom view of the upper case provided with the radiation fins of the heat exchanger of the first embodiment. FIG. 22 is a front view of the upper case provided with the radiation fins of the heat exchanger of the first embodiment. FIG. 23 is an explanatory bottom view showing a state in which the radiating fins of the heat exchanger of the first embodiment are provided on the upper case by an extrusion method.

実施例４のアッパーケース４は、放熱フィン３の複数からなる組を左右にそれぞれに設けるようにする。その１組は放熱フィン３を複数並列に配置したものである。そして、図２３に示すように、押し出し工法で、押し出しが可能なように一様な形状にしつつ、図２３の範囲A1,A2,A3は、押し出し形状によって、放熱フィン３のない部分を形成する。そして、その後に図２１の範囲B1〜B4の部分、つまり押し出し方向の両端部分を加工で削除して、図２１、図２２に示すアッパーケース４を形成する。   In the upper case 4 of the fourth embodiment, a plurality of sets of the heat radiating fins 3 are provided on the left and right, respectively. One set includes a plurality of heat radiation fins 3 arranged in parallel. Then, as shown in FIG. 23, the areas A1, A2, and A3 in FIG. 23 form portions without the radiating fins 3 by the extrusion shape while making the shape uniform so that extrusion can be performed by the extrusion method. . Then, after that, the range B1 to B4 in FIG. 21, that is, both end portions in the extrusion direction, is deleted by machining to form the upper case 4 shown in FIGS.

次に実施例４のロワケース５について説明する。
図２４は実施例４の熱交換器のロワケースの平面図である。図２５は実施例４の熱交換器のロワケースの底面図である。図２６は実施例４の熱交換器のロワケースの正面図である。図２７は図２４のＤ−Ｄ断面図である。図２８は図２４のＥ−Ｅ断面図である。
実施例４のロワケース５では、まず、摩擦攪拌接合部２２を内側に含む部分をその周囲より一段高くした形状にする。一段高くした内側部分を第１上面部５１１、その周囲を第２上面部５１２として図２４〜図２８に示す。
そして、この第１上面部５１１からアッパーケース４を嵌合させる凹部５６を設け、この凹部５６からさらに下方に凹ませるようにして、流路部５２を設ける。 Next, the lower case 5 of Example 4 will be described.
FIG. 24 is a plan view of the lower case of the heat exchanger according to the fourth embodiment. FIG. 25 is a bottom view of the lower case of the heat exchanger according to the fourth embodiment. FIG. 26 is a front view of the lower case of the heat exchanger according to the fourth embodiment. 27 is a cross-sectional view taken along the line DD of FIG. 28 is a cross-sectional view taken along line EE in FIG.
In the lower case 5 of the fourth embodiment, first, a portion including the friction stir welding portion 22 inside is formed in a shape that is one step higher than its surroundings. FIGS. 24 to 28 show the inner portion raised one step as the first upper surface portion 511 and the periphery thereof as the second upper surface portion 512.
And the recessed part 56 which fits the upper case 4 from this 1st upper surface part 511 is provided, and the flow-path part 52 is provided so that it may dent further downward from this recessed part 56. FIG.

流路部５２は、実施例１と同様に直進部５２１と曲がり部５２２からなるが、実施例１と異なり蛇行する流路ではなく、Ｕターンするように、往路と復路で構成される。そのため、ロワケース５の一方の側面に開口させて連通路５３、連通路５４を設け、それぞれ左右の直進部５２１に接続する。
曲がり部５２２は、直進部５２１より深さを深くして、この部分に突出した放熱フィン３の下方に流路部分を存在させる。
直進部５２１の連通路５３、５４と接続する端部では、図２７に示すように、深さを深くした部分５２１ａを設け、この部分５２１ａに連通路５３、５４を接続する。
実施例４における連通路５３、５４は口径を大きくして冷却水を多く入水し、排水する。
そして、左右の直進部５２１は曲がり部５２２でターンする流路部分を形成するように接続される。この曲がり部５２２では、深さを直進部５２１より深くする。なお、ロワケース５のねじ孔については後述する。 The flow path portion 52 is composed of a straight traveling portion 521 and a curved portion 522 as in the first embodiment, but unlike the first embodiment, the flow path portion 52 is configured with a forward path and a return path so as to make a U-turn instead of a meandering flow path. Therefore, an opening is provided on one side surface of the lower case 5 to provide a communication path 53 and a communication path 54, which are connected to the left and right rectilinear portions 521, respectively.
The bent portion 522 is deeper than the rectilinear portion 521, and a flow path portion is present below the heat dissipating fins 3 protruding from this portion.
As shown in FIG. 27, an end portion 521a having a deeper depth is provided at the end of the rectilinear portion 521 connected to the communication passages 53 and 54, and the communication passages 53 and 54 are connected to the portion 521a.
The communication passages 53 and 54 in the fourth embodiment have a large diameter so that a large amount of cooling water is introduced and drained.
The left and right rectilinear portions 521 are connected so as to form a flow path portion that turns at the bent portion 522. In the bent portion 522, the depth is made deeper than the straight portion 521. The screw hole of the lower case 5 will be described later.

また、図２５、図２６に示すように、ロワケース５の側面及び下面には、凹んだ形状となった部分を設けるようにする。これを支持部５７とする。支持部５７において、凹ませる部分は、ロワケース５の上面を凹ませることなく、側面及び下面を凹ませるようにする。支持部５７はロワケース５のダイキャストの容量を少なくさせる省略部分であり、且つ摩擦攪拌接合の際にロワケース５を固定する部分となる。   Further, as shown in FIG. 25 and FIG. 26, recessed portions are provided on the side surface and the lower surface of the lower case 5. This is referred to as a support portion 57. In the support portion 57, the recessed portion is formed such that the side surface and the lower surface are recessed without the upper surface of the lower case 5 being recessed. The support portion 57 is an omitted portion that reduces the die-casting capacity of the lower case 5 and is a portion that fixes the lower case 5 during friction stir welding.

次に実施例４におけるアッパーケース４とロワケース５の組付構造について説明する。
図２９は実施例４の熱交換器における摩擦攪拌接合部の説明図である。なお、図２９内の()内は経路例を示すための順序を示すための数字である。
実施例４では、左右の直進部５２１の間を所定の間隔にする。そして、左右の組で２条となるように設けた複数の放熱フィン３が、ロワケース５の流路部５２内に収容されるようにして、アッパーケース４をロワケース５の凹部５６に嵌合させる。
そして、摩擦攪拌接合工法により、水密性のある流路２１を形成する。
摩擦攪拌接合では、アッパーケース４とロワケース５の合わせ部分を下方に突出した突起部と突起部の基端部となるショルダを回転させながら押し当て、アッパーケース４とロワケース５の合わせ部分に沿って移動させることにより摩擦攪拌接合を行う。実施例４では、図２９に符号１００で示すように、摩擦攪拌接合を行う加工具を押し当てた後の移動経路が、１経路となるようにする。これにより、左右の直進部５２１の間の中央は、左右に摩擦攪拌接合部２２が位置する。 Next, the assembly structure of the upper case 4 and the lower case 5 in Example 4 will be described.
FIG. 29 is an explanatory diagram of a friction stir weld in the heat exchanger of the fourth embodiment. Note that numbers in parentheses in FIG. 29 are numbers for indicating an order for indicating a route example.
In the fourth embodiment, a predetermined interval is set between the left and right rectilinear portions 521. Then, the upper case 4 is fitted into the recess 56 of the lower case 5 so that the plurality of radiating fins 3 provided so as to form two stripes in the left and right groups are accommodated in the flow path portion 52 of the lower case 5. .
And the water-tight flow path 21 is formed by the friction stir welding method.
In the friction stir welding, the joint portion of the upper case 4 and the lower case 5 is pressed while rotating the projecting portion protruding downward and the shoulder serving as the base end portion of the projecting portion, along the mating portion of the upper case 4 and the lower case 5. Friction stir welding is performed by moving it. In the fourth embodiment, as indicated by reference numeral 100 in FIG. 29, the movement path after pressing the processing tool for friction stir welding is set to be one path. Thereby, the friction stir welding part 22 is located on the left and right in the center between the left and right rectilinear portions 521.

そして、実施例４では、摩擦攪拌接合後にパワーモジュール１を取り付けるためのネジ孔２３を設ける。その際には、摩擦攪拌接合部２２の一部を加工するように設ける。なお、このネジ孔２３は、接合されたアッパーケース４の厚みを超えてロワケース５に至る深さで設ける。その次に、アッパーケース４の上面とロワケース５の第１上面部５１１、第２上面部５１２が同じ高さの１面となるように加工を行なう。第１上面部５１１と第２上面部５１２を設けることにより、第２上面部５１２の加工代を非常に小さくする。   And in Example 4, the screw hole 23 for attaching the power module 1 after friction stir welding is provided. In that case, it provides so that a part of friction stir welding part 22 may be processed. The screw hole 23 is provided at a depth that exceeds the thickness of the joined upper case 4 and reaches the lower case 5. Next, processing is performed so that the upper surface of the upper case 4 and the first upper surface portion 511 and the second upper surface portion 512 of the lower case 5 are one surface having the same height. By providing the first upper surface portion 511 and the second upper surface portion 512, the machining allowance of the second upper surface portion 512 is extremely reduced.

そして、熱交換器２の上面にパワーモジュール１を載置し、パワーモジュール１に設けられた締結用孔１１にボルト６を貫通させてネジ孔２３に締結し、パワーモジュール１を熱交換器２に取り付ける。すると、パワーモジュール１の底面がアッパーケース４の上面に、非常に密着して、面接した状態となる。   Then, the power module 1 is placed on the upper surface of the heat exchanger 2, the bolt 6 is passed through the fastening hole 11 provided in the power module 1 and fastened to the screw hole 23, and the power module 1 is attached to the heat exchanger 2. Attach to. Then, the bottom surface of the power module 1 is in close contact with the top surface of the upper case 4 and is in an in-contact state.

次に作用を説明する。
[アッパーケースの切除加工量を抑制する作用]
実施例４の熱交換器２では、図２１の範囲A1〜A3の範囲が、図２３に示すように予め押し出し加工の際に省略された形状で、一様な断面形状に製造される。そのため、図２３の押し出し方向に一様な断面形状の状態から、図２１の形状にするためには、図２１に範囲B1〜B4で示す部分のみを切除すればよく、加工工数、材料コスト等が非常に節約される。 Next, the operation will be described.
[Action to reduce the amount of upper case resection]
In the heat exchanger 2 of Example 4, the range A1 to A3 in FIG. 21 is manufactured in a uniform cross-sectional shape in a shape that has been omitted in advance during extrusion as shown in FIG. Therefore, in order to obtain the shape of FIG. 21 from the state of the uniform cross-sectional shape in the extrusion direction of FIG. 23, only the portions indicated by the ranges B1 to B4 in FIG. Is very saved.

[良好な水密性の確保と生産性の両立について]
実施例４では、熱交換器２へ冷却水を送る側の性能、パワーモジュール１の冷却要求から、流路２１として比較的、流量を多く流し、左右の直進部５２１がそれぞれ、左右一対のパワーモジュール１の左右それぞれを冷却する構成にしている。さらに、パワーモジュール１との接触面を、加工量を抑制しつつ削除する加工をして密着性を高め、冷却効率を高めている。
また、摩擦攪拌接合はその加工経路が図２９に示すように１経路となるようにして、加工工数が抑制されている。また、摩擦攪拌接合時は支持部５７でロワケース５を支持するとともに、凹形状を用いて強く位置を維持する。この支持部５７は、ロワケース５を軽量化、省材料化する省略部分を兼ねる。 [About ensuring good water tightness and productivity]
In Example 4, from the performance on the side of sending the cooling water to the heat exchanger 2 and the cooling request of the power module 1, a relatively large flow rate is flowed as the flow path 21, and the left and right rectilinear sections 521 each have a pair of left and right power The left and right sides of the module 1 are cooled. Further, the contact surface with the power module 1 is removed while suppressing the amount of processing, thereby improving the adhesion and improving the cooling efficiency.
In addition, the friction stir welding has a processing path of one path as shown in FIG. Further, at the time of friction stir welding, the lower case 5 is supported by the support portion 57 and the position is strongly maintained using the concave shape. The support portion 57 also serves as an omitted portion for reducing the weight and material saving of the lower case 5.

そして、左右の直進部５２１の間の中央の両側を摩擦攪拌接合部２２とし、摩擦攪拌接合部２２と一部重なるようにネジ孔２３を設けることにより、良好な水密性が確保されつつ、締結により密着させることが可能となる。また、中央以外の部分を含め、ネジ孔２３は摩擦攪拌接合部２２と一部重なるように設けるため、熱交換器２及びパワーモジュール１の密着による冷却効率を高めつつ、熱交換器２及びパワーモジュール１の小型化に寄与する。
また、ネジ孔２３は、ロワケース５に達する深さで設け、パワーモジュール１の固定強度を強くする。なお、摩擦攪拌接合部２２は加工具の突起部分が最も接合部深さの深い部分となる。接合強度や水密性を含む接合性能への配慮としてネジ孔２３の重なる部分は、この部分とは重ならないようにしている。
このように、実施例４の熱交換器では、要求された冷却性能、水密性を充分に満たしつつ、製造コストを非常に抑制している。 Then, both sides of the center between the left and right rectilinear portions 521 are the friction stir welded portions 22, and the screw holes 23 are provided so as to partially overlap the friction stir welded portions 22. It becomes possible to make it closely_contact | adhere. Further, since the screw hole 23 is provided so as to partially overlap the friction stir welding portion 22 including the portion other than the center, the heat exchanger 2 and the power are improved while improving the cooling efficiency due to the close contact of the heat exchanger 2 and the power module 1. This contributes to miniaturization of the module 1.
Further, the screw hole 23 is provided at a depth reaching the lower case 5 to increase the fixing strength of the power module 1. In the friction stir welding portion 22, the projection portion of the processing tool is the portion having the deepest joint depth. In consideration of bonding performance including bonding strength and water tightness, the overlapping portion of the screw hole 23 is not overlapped with this portion.
Thus, in the heat exchanger of Example 4, the manufacturing cost is extremely suppressed while sufficiently satisfying the required cooling performance and water tightness.

効果を説明する。実施例４の熱交換器にあっては、上記(1),(4),(5),(6)に加えて以下の効果を有する。
(8)アッパーケース４は、板形状部分と放熱フィン３が押し出し加工又は引き抜き加工により一体に形成され、押し出し又は引き抜き方向の両端部分で且つ流路外となる放熱フィン３の範囲B1〜B4を切除された放熱フィン３の残存部を備え、アッパーケース４とロワケース５の接合される基端面は、摩擦攪拌接合されるため、放熱フィン３の切除箇所をさらに減らし、製造コストをさらに低くしつつ、熱交換性能と水密性能を充分に確保することができる。 Explain the effect. The heat exchanger according to the fourth embodiment has the following effects in addition to the above (1), (4), (5), and (6).
(8) In the upper case 4, the plate-shaped portion and the radiating fin 3 are integrally formed by extrusion or drawing, and the range B1 to B4 of the radiating fin 3 at both ends in the extrusion or drawing direction and outside the flow path is defined. Since the base portion where the upper case 4 and the lower case 5 are joined is friction stir welded with the remaining portion of the removed radiating fin 3, the number of excised portions of the radiating fin 3 is further reduced, and the manufacturing cost is further reduced. In addition, sufficient heat exchange performance and watertight performance can be secured.

(9)摩擦攪拌接合部２２と少なくとも一部が重なる位置で且つロワケース５に達する孔深さで設けられ、パワーモジュール１を少なくともアッパーケース４の外周面に面接させて締結するネジ孔２３を備えたため、パワーモジュール１、熱交換器２を小型にしつつ、パワーモジュール１を強度高く固定することができ、密着性をよくして冷却性を向上させることができる。   (9) A screw hole 23 is provided at a position at least partially overlapping with the friction stir welding portion 22 and with a hole depth reaching the lower case 5, and fastening the power module 1 in contact with at least the outer peripheral surface of the upper case 4. Therefore, it is possible to fix the power module 1 with high strength while reducing the size of the power module 1 and the heat exchanger 2, and to improve the adhesion by improving the adhesion.

以上、本発明の熱交換器を実施例１〜実施例４に基づき説明してきたが、具体的な構成については、これらの実施例に限られるものではなく、特許請求の範囲の各請求項に係る発明の要旨を逸脱しない限り、設計の変更や追加等は許容される。   As mentioned above, although the heat exchanger of this invention has been demonstrated based on Example 1-Example 4, it is not restricted to these Examples about concrete structure, Each claim of a claim Design changes and additions are allowed without departing from the gist of the invention.

（他の実施例）
図３０〜図３２は、熱交換促進部の他の例を示す説明断面図である。
放熱フィン３（熱交換促進部）は、アッパーケース４から、図３０に示すように切り起して切り起しフィン３３としても、また、コルゲートフィン３４としてもよい。
また、放熱フィン３は、図３１に示すようにクリンプ工法によりクリンプフィン３５としてもよい。
また、放熱フィン３は、図３２に示すように別部材をロー付けで取り付けてロー付けフィン３６としても、半田付けにより半田付けフィン３７としてもよい。
さらに、放熱フィン３には、図３３に示す波型や図３４に示す角Ｒ形状の部分を設けるようにしてもよい。 (Other examples)
30 to 32 are explanatory sectional views showing other examples of the heat exchange promoting part.
The radiating fin 3 (heat exchange promoting portion) may be cut and raised from the upper case 4 as shown in FIG. 30 as the raised fin 33 or the corrugated fin 34.
Moreover, as shown in FIG. 31, the radiation fin 3 is good also as the crimp fin 35 by a crimping method.
Further, as shown in FIG. 32, the heat dissipating fin 3 may be a brazing fin 36 by attaching another member by brazing, or may be a soldering fin 37 by soldering.
Further, the radiating fin 3 may be provided with a corrugated shape shown in FIG. 33 or a corner R-shaped portion shown in FIG.

また、実施例では、放熱フィン３を押し出し工法で設けたが、引き抜き工法であってもよい。   Moreover, in the Example, although the radiation fin 3 was provided by the extrusion method, the drawing method may be used.

実施例１の熱交換器の平面図である。It is a top view of the heat exchanger of Example 1. 実施例１の熱交換器の正面図である。It is a front view of the heat exchanger of Example 1. 図１のＡ−Ａ断面図である。It is AA sectional drawing of FIG. 実施例１の放熱フィンが設けられたアッパーケースの平面図である。It is a top view of the upper case where the radiation fin of Example 1 was provided. 実施例１の放熱フィンが設けられたアッパーケースの正面図である。It is a front view of the upper case provided with the radiation fin of Example 1. 実施例１の放熱フィンがアッパーケースに押し出し工法で設けられた状態を示す説明平面図である。It is an explanatory top view showing the state where the radiation fin of Example 1 was provided in the upper case by the extrusion method. 実施例１の放熱フィンがアッパーケースに押し出し工法で設けられた状態を示す説明正面図である。It is a description front view which shows the state by which the radiation fin of Example 1 was provided in the upper case by the extrusion method. 実施例１の熱交換器のロワケースの平面図である。It is a top view of the lower case of the heat exchanger of Example 1. 実施例１の熱交換器のロワケースの正面図である。It is a front view of the lower case of the heat exchanger of Example 1. 実施例１の熱交換器にパワーモジュールを取り付けてインバーターで用いる状態を示す説明断面図である。It is explanatory sectional drawing which shows the state which attaches a power module to the heat exchanger of Example 1, and uses it with an inverter. 実施例１の熱交換器にパワーモジュールを取り付けてインバーターで用いる状態の説明分解図である。It is explanatory drawing of the state which attaches a power module to the heat exchanger of Example 1, and uses it with an inverter. 実施例２の熱交換器の平面図である。It is a top view of the heat exchanger of Example 2. 実施例２の熱交換器の正面図である。It is a front view of the heat exchanger of Example 2. 図１２のＢ−Ｂ断面図である。It is BB sectional drawing of FIG. 図１２のＣ−Ｃ断面図である。It is CC sectional drawing of FIG. 実施例３の熱交換器における曲がり部の熱交換促進部の例の説明図である。It is explanatory drawing of the example of the heat exchange promotion part of the bending part in the heat exchanger of Example 3. FIG. 実施例３の熱交換器における曲がり部の熱交換促進部の別の例の説明図である。It is explanatory drawing of another example of the heat exchange promotion part of the bending part in the heat exchanger of Example 3. FIG. 実施例４の熱交換器の平面図である。It is a top view of the heat exchanger of Example 4. 実施例４の熱交換器にパワーモジュールを取り付けてインバーターで用いる状態を示す説明断面図である。It is explanatory sectional drawing which shows the state which attaches a power module to the heat exchanger of Example 4, and uses it with an inverter. 実施例４の熱交換器にパワーモジュールを取り付けてインバーターで用いる状態の説明分解図である。It is explanatory drawing of the state which attaches a power module to the heat exchanger of Example 4, and uses it with an inverter. 実施例１の熱交換器の放熱フィンが設けられたアッパーケースの底面図である。It is a bottom view of the upper case provided with the radiation fin of the heat exchanger of Example 1. 実施例１の熱交換器の放熱フィンが設けられたアッパーケースの正面図である。It is a front view of the upper case where the radiation fin of the heat exchanger of Example 1 was provided. 実施例１の熱交換器の放熱フィンがアッパーケースに押し出し工法で設けられた状態を示す説明底面図である。It is explanatory bottom view which shows the state by which the radiation fin of the heat exchanger of Example 1 was provided in the upper case by the extrusion method. 実施例４の熱交換器のロワケースの平面図である。It is a top view of the lower case of the heat exchanger of Example 4. 実施例４の熱交換器のロワケースの底面図である。It is a bottom view of the lower case of the heat exchanger of Example 4. 実施例４の熱交換器のロワケースの正面図である。It is a front view of the lower case of the heat exchanger of Example 4. 図２４のＤ−Ｄ断面図である。It is DD sectional drawing of FIG. 図２４のＥ−Ｅ断面図である。It is EE sectional drawing of FIG. 実施例４の熱交換器における摩擦攪拌接合部の説明図である。It is explanatory drawing of the friction stir welding part in the heat exchanger of Example 4. 熱交換促進部の他の例を示す説明断面図である。It is explanatory sectional drawing which shows the other example of a heat exchange promotion part. 熱交換促進部の他の例を示す説明断面図である。It is explanatory sectional drawing which shows the other example of a heat exchange promotion part. 熱交換促進部の他の例を示す説明断面図である。It is explanatory sectional drawing which shows the other example of a heat exchange promotion part. 熱交換促進部の他の例を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows the other example of a heat exchange promotion part. 熱交換促進部の他の例を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows the other example of a heat exchange promotion part.

符号の説明Explanation of symbols

１ パワーモジュール
１１ 締結用孔
２ 熱交換器
２１ 流路
２２ 摩擦攪拌接合部
２３ ネジ孔
３ 放熱フィン
４ アッパーケース
４１ 貫通孔
５ ロワケース
５１ 基端面
５１１ 第１上面部
５１２ 第２上面部
５２ 流路部
５２１ 直進部
５２１ａ 深さを深くした部分
５２２ 曲がり部
５３ 連通路
５４ 連通路
５５ ねじ孔
５６ 凹部
５７ 支持部
６ ボルト
３１ 放熱部
３１１ 小放熱部
３１２ 小放熱部
３１３ 列
３１４ 列
３２ 放熱部
３２１ ピン
３２２ ピン
３２３ 列
３２４ 列
３３ 切り起しフィン
３４ コルゲートフィン
３５ クリンプフィン
３６ ロー付けフィン
３７ 半田付けフィン
１００ （摩擦攪拌接合を行う加工具を押し当てた後の移動経路を示す）符号
A1〜A3 （フィン形状を押し出しで設けない）範囲
B1〜B4 （フィン形状を切除する）範囲 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Power module 11 Fastening hole 2 Heat exchanger 21 Flow path 22 Friction stir welding part 23 Screw hole 3 Radiation fin 4 Upper case 41 Through-hole 5 Lower case 51 Base end surface 511 1st upper surface part 512 2nd upper surface part 52 Flow path part 521 Straight part 521a Deepened part 522 Bent part 53 Communication path 54 Communication path 55 Screw hole 56 Recessed part 57 Support part 6 Bolt 31 Heat radiation part 311 Small heat radiation part 312 Small heat radiation part 313 Row 314 Row 32 Heat radiation part 321 Pin 322 Pin 323 row 324 row 33 cut and raised fin 34 corrugated fin 35 crimp fin 36 brazing fin 37 soldering fin 100 (indicating the movement path after pressing the processing tool for friction stir welding)
A1 to A3 (Fin shape is not provided by extrusion) Range
B1 to B4 (excluding fin shape) range

Claims (10)

基板及び、前記基板に立設した熱交換促進部からなる第１部材と、
板材状で基端面から凹んだ流路が形成された第２部材を、
前記流路外となる前記熱交換促進部を切除し、残存する前記熱交換促進部が前記流路内に配置されるように、前記第１部材と前記第２部材の基端面が接合される、
ことを特徴とする熱交換器。 A first member comprising a substrate and a heat exchange promoting portion erected on the substrate;
A second member in which a flow path recessed from the base end surface is formed in a plate shape,
The heat exchange promotion part outside the flow path is cut out, and the base end surfaces of the first member and the second member are joined so that the remaining heat exchange promotion part is disposed in the flow path. ,
A heat exchanger characterized by that. 請求項１に記載の熱交換器において、
前記流路は、直進部と曲がり部で蛇行するよう形成され、
前記曲がり部に配置される前記熱交換促進部を切除した、
ことを特徴とする熱交換器。 The heat exchanger according to claim 1,
The flow path is formed to meander in a straight part and a bent part,
The heat exchange promoting part arranged at the bent part is excised,
A heat exchanger characterized by that. 請求項１記載の熱交換器において、
前記流路は、直進部と曲がり部で蛇行するよう形成され、
前記曲がり部では、前記基端面からの流路深さ距離Ｈが、前記熱交換促進部の前記基板から先端までの距離ｈより大きい、
ことを特徴とする熱交換器。 The heat exchanger according to claim 1, wherein
The flow path is formed to meander in a straight part and a bent part,
In the bent portion, a flow path depth distance H from the base end surface is larger than a distance h from the substrate to the tip of the heat exchange promoting portion,
A heat exchanger characterized by that. 請求項１〜請求項３のいずれか１項に記載の熱交換器において、
前記第１部材と前記第２部材は、摩擦攪拌接合により接合した、
ことを特徴とする熱交換器。 In the heat exchanger according to any one of claims 1 to 3,
The first member and the second member are joined by friction stir welding,
A heat exchanger characterized by that. 請求項１〜請求項３のいずれか１項に記載の熱交換器において、
前記第２部材、又は前記第１部材及び前記第２部材は、アルミダイキャストにより形成されたものである、
ことを特徴とする熱交換器。 In the heat exchanger according to any one of claims 1 to 3,
The second member, or the first member and the second member are formed by aluminum die casting.
A heat exchanger characterized by that. 請求項１〜請求項５のいずれか１項に記載の熱交換器において、
前記第１部材の外周面を冷却面にした、
ことを特徴とする熱交換器。 In the heat exchanger according to any one of claims 1 to 5,
The outer peripheral surface of the first member is a cooling surface,
A heat exchanger characterized by that. 請求項１記載の熱交換器において、
前記流路は、直進部と曲がり部で蛇行するよう形成され、
前記曲がり部の前記熱交換促進部は、前記基板に小片を複数立設する構成であり、且つ前記小片が流れの直進と曲がりを許容するようそれぞれ間隙を有する配置にした、
ことを特徴とする熱交換器。 The heat exchanger according to claim 1, wherein
The flow path is formed to meander in a straight part and a bent part,
The heat exchange promoting portion of the bent portion is configured to stand a plurality of small pieces on the substrate, and the small pieces are arranged to have a gap so as to allow straight movement and bending of the flow,
A heat exchanger characterized by that. 請求項１に記載の熱交換器において、
前記第１部材は、
前記基板と前記熱交換促進部が押し出し加工又は引き抜き加工により一体に形成され、押し出し又は引き抜き方向の両端部分で且つ前記流路外となる前記熱交換促進部を切除された残存部を備え、
前記第１部材と前記第２部材の接合される基端面は、摩擦攪拌接合される、
ことを特徴とする熱交換器。 The heat exchanger according to claim 1,
The first member is
The substrate and the heat exchange promoting part are integrally formed by extrusion or drawing, and include a remaining part that is cut off the heat exchange promoting part that is outside the flow path at both ends in the extrusion or drawing direction,
The base end face to which the first member and the second member are joined is friction stir welded.
A heat exchanger characterized by that. 請求項８に記載の熱交換器において、
前記摩擦攪拌接合部と少なくとも一部が重なる位置で且つ前記第２部材に達する孔深さで設けられ、被熱交換物を少なくとも前記第１部材の外周面に面接させて締結するネジ孔を備えた、
ことを特徴とする熱交換器。 The heat exchanger according to claim 8, wherein
A screw hole is provided at a position at least partially overlapping with the friction stir welding portion and with a hole depth reaching the second member, and tightens the heat exchange object at least in contact with the outer peripheral surface of the first member. The
A heat exchanger characterized by that. 第１部材と第２部材に分割し、
第１部材を、基板と、基板から熱交換促進部を立設させて一体に形成し、
第２部材を、基端面から凹んだ形状の流路を形成させた板状材で形成し、
第１部材と第２部材を接合した際に、前記流路外となる前記第１部材の前記熱交換促進部を切除し、
残存する前記熱交換促進部が前記流路内に配置されるように、前記第１部材と前記第２部材の基端面を接合する、
ことを特徴とする熱交換器の製造方法。 Divided into a first member and a second member,
The first member is integrally formed with the substrate and the heat exchange promoting portion standing from the substrate,
The second member is formed of a plate-like material in which a channel having a shape recessed from the base end surface is formed,
When the first member and the second member are joined, the heat exchange promoting portion of the first member that is outside the flow path is excised,
Joining the base end surfaces of the first member and the second member such that the remaining heat exchange promoting portion is disposed in the flow path;
The manufacturing method of the heat exchanger characterized by the above-mentioned.
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